DE363129C - Harte Metallegierungen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

• Harte Metallegierungen und Verfahren zu ihrer Herstellung. Die Erfinderin hat festgestellt, daß Quecksilber in geringen Mengen die Eigenschaft hat, die Härte von Bleilegierungen zu steigern, welche gewisse bleihärtende Metalle enthalten, und daß das Quecksilber diese Legierungen auch anderweitig verbessert sowie für diese Zwecke eine beträchtliche Ersparnis in den Herstellungskosten herbeiführt.
• Die Legierungen, auf welche die Erfindung sich beziht, und auf welche Quecksilber diese Wirkung ausübt, sind diejenigen Blei als Grundkörper aufweisenden Legierungen, die in der Regel oder am praktischsten durch elektrolytische Ablagerung hergestellt werden, und bei denen die primäre Härtungswirhung auf das Blei durch geringe Prozentsätze eines oder mehrerer der Metalle Natrium, Kalium, Magnesium, Kalzium, Strontium, Lithium ausgeübt wird. Um die Wirkung von Quecksilber auf diese und andere Legierungen zu illustrieren, sei erwähnt, daß ein Zusatz von 0,25 Prozent Quecksilber zu einer Legierung mit 99,5 Prozent Blei und 0,5 Prozent Kalzium die Härte auf diejenige von Blei erhöht, daß ungefähr doppelt soviel Kalzium unter sonst gleichen. Bedingungen enthält. Kalzium ist eins derjenigen bleihärtenden Metalle, die am zweckmäßigsten mit Blei durch elektrolytische Abscheidung aus einem geschmolzenen Salze verbunden werden. ES ist daher ersichtlich, daß der Zusatz von Quecksilber die Zeit der Elektrolyse und daher auch die Herstellungskosten der Legierung auf etwa die Hälfte verringert, wogegen die Kosten für das Quecksilber verschwindend sind. Das Quecksilber verbessert auch die Eigenschaften der Legierung als Lagermetall und auch für Gießzwecke allgemein, indem es das geschmolzene Metall flüssiger macht.
• Die gleichen Vorteile ergeben sich in verschiedenem Grade bei den anderen oben erwähnten Legierungen auf Bleigrundlage. Die für die Zwecke der Erfindung nötige Quecksilbermenge schwankt je nach dem gewünschten Härtegrade und der Art der Metalle, die zu dem Blei als hauptsächliches Härtungsmittel zugesetzt werden. Daher kann kein bestimmter Prozentsatz für alle Stoffe und Verhältnisse fest vorgeschrieben werden. Das Zusatzverhältnis für das Quecksilber liegt weit unterhalb des bei Herstellung der sogenannten Amalgame angewandten -Verhältnisses- Letztere sind als Lagermetalle nicht geeignet. Das Mischungsverhältnis nach .der Erfindung liegt praktisch zwischen den Grenzen o,r Prozent und 0,25 Prozent der gesamten Legierung. Bei einigen Legierungen aber ruft ein Zusatz von i Prozent und selbst noch mehr die obenbeschriebenen charakteristischen Vorteile hervor. Die obere Grenze für jede Zusammensetzung ist durch den Punkt gegeben, wo das Quecksilber bei weiterem Zusatz nicht mehr härtend wirkt, und im allgemeinen liegt die obere Grenze des Nutzens des Quecksilberzusatzes nach den bisherigen Feststellungen der Erfinderin bei etwa 3 Prozent.
• Den durch Quecksilber gehärteten Legierungen nach der Erfindung können- für verschiedene Sonderzwecke, beispielsweise zur Verhinderung von Oxydation oder zur Regelung des; Aussehens, Gewichtes o. dgl., mannigfache- weitere Zusätze in sehr geringen Mengen gegeben werden. Es hat sich gezeigt, daß Aluminium: in sehr geringen Mengen die Eigenschaft hat, die Oxydation oder Verschlackung von Legierungen auf Bleigrundlage zu verhindern. Dementsprechend wird den neuen Legierungen im Bedarfsfalle Aluminium zugesetzt, und zwar in Mengen, die sich auf etwa o,o2 Prozent der gesamten Legierung belaufen. Da Aluminium sich mit Blei nicht leicht vermischt, so wird es gewöhnlich in Legierung mit einer geringen Menge von Zinn, Zink oder Magnesium eingeführt, die als Träger wirkt. Eine Mischung aus einem oder mehreren dieser Metalle in geringen Mengen kann zur Verhütung von Oxydation zugesetzt werden, wobei die Menge sich auf etwa 0,35 Prozent der ganzen Legierung beläuft. Das Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung verläuft in der Weise, daß erst das Blei mit dem Haupthärtungsmetall oder den Haupthärtungsmetallen, beispielsweise also mit Kalzium, Strontium, Magnesium, Natrium, Kalium oder Lithium verbunden. wird. Während das Metall noch geschmolzen ist oder nach erneuter Schmelzung wird die notwendige geringe Quecksilbermenge zugesetzt, worauf die fertige Legierung für Verfrachtung und Verkauf in Blöcke gegossen wird. Wenn das Haupthärtungsmetal:l elektrolytisch mit dem Blei verbunden wird, so bildet das geschmolzene Blei die Kathode einer elektrolytischen Zelle, deren Elektrolyt durch das geschmolzene Salz oder mehrere geschmolzene Salze der Härtungsmetalle gebildet -wird. Die Anode bildet die übliche Kohlenelektrcrde der Zelle. Die Elektrolyse wird fortgesetzt, bis eine bestimmte Menge des Härtungsmetalls durch dass Blei aufgenommen ist, worauf die geschmolzene Legierung in einen anderen Behälter-beg cht und das Quecksilber in solcher Menge z# ügt wird, daß es die Härte bis auf den vorher bestimmten Punkt erhöht. Gleichzeitig wird das Mittel zur Verhinderung der Oxydation nebst etwa gewünschten weiteren Zusätzen zugegeben.
• Der die Oxydation verhindernde Zusatz, wie Aluminium, kann bei jeder harten Blei- 65 Legierung Verwendung finden und hat sich als besonders wirksam bei Legierungen erwiesen, die durch Zusatz von Alkalierdmeta1-len gehärtet sind. Bei diesen letzteren Legierungen wird diese Mischung vorteilhaft so 70 gewählt, daß in der fertigen Legierung die Verhältnisse ungefähr die folgenden sind:

  Zink . . . . . . . o,io Prozent,

  Zinn . . . . . . . o,25 -

  Aluminium . . , o,o2 -

  Größere Prozentsätze eines oder mehrerer dieser Bestandteile können auf Wunsch verwendet werden, dies lediglich zu dem Zwecke, dem Produkt mehr oder weniger von den bekannten Eigenschaften der entsprechenden Metalle zu verleihen. Wenn Magnesium als Trägermetall benutzt wird, so übt es auf das Blei eine Härtungswirkung zusätzlich zu derjenigen der anderen Härtungsbestandteile aus, und aus diesem Grunde wird es manchmal vor Zink oder Zinn bevorzugt. Das Blei sollte in jedem, Falle vorteilhaft in einer Menge von mehr als 95 Prozent vorhanden sein.
• Der Zusatz von 0 ".;uecks-ilber zu Blei-Zinn-und Blei-Antimon-Legierungen ist bekannt, und die Erfindung richtet sich nicht allgemein auf diesen Zusatz.

Claims (5)

1. PATENT-ANsPRÜcHE: i. Verfahren zur Herstellung von Legierungen bestimmter Härte, dadurch gekennzeichnet, daß eine Magnesium, Ka1-zium" Strontium, Natrium, Kalium oder Lithium enthaltende Bleigrundlegierung durch Zusatz einer geringen Menge von Quecksilber gehärtet wird.
2. 2. Verfahren zur Herstellung von Hartbleilegierungen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder mehrere der Metalle Magnesium., Kalzium, Strontium, Natrium, Kalium oder Lithium mit der Bleigrundlage elektrolytisch legiert wird und die Härte der entstehenden Legierung durch Einführung eines geringen Prozentsatzes von Quecksilber gesteigert wird`. 3..
3. Verfahren zur Herstellung von Hartbleilegierungen. nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB zwischen o,io Prozent und o,25 Prozent Quecksilber zugesetzt wird. q..
4. Verfahren zur Herstellung von Hartbleilegierungen nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch -gekennzeichnet, daß eine geringe Menge von Aluminium (vorzugsweise weniger als. i Prozent) zwecks Verhütung von Verschlackung zugesetzt wird.
5. 5. Verfahren zur Herstellung von Hartblleilegierungen nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium mittels einer Hilfslegierung eingeführt wird, die aus Aluminium und einem oder mehreren mit Blei und Aluminium legierbaren Metallen, wie Zinn, Zink oder Magnesium, besteht.